mbot2.0教學-四路顏色感測器應用.pdf

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四路顏色感測器應用 Revised on November 11, 2022  巡線控制原理  設計直線巡線自走車  彎道巡線處理程序  設計彎道巡線自走車  使用偏差值修正車子行進  避障處理程序  設計巡線避障自走車  顏色識別  設計彎道巡線紅燈暫停自走車
 Quad RGB Sensor 使用可見光作為補光，顯著降低了環境光的干擾。除了用來識別顏色之外，也可做為巡線感測之用四路顏色感測器 2 mBuild連接埠 mBuild連接埠光線感測器4 補光燈4 軌道追踨狀態LED4 調校按鈕
 白色有較強反射光，深色軌道反射光相對較弱  四路顏色感測器校準  如果 mBot2 巡線控制效果不佳，應進行 Quad RGB 感測器基本校準 1. 將 mBot2 放置在軌道圖的背景上，然後雙擊調校按鈕 2. 四路顏色感測器之軌道追踪狀態 LED 開始快速閃爍，平移車子使四路顏色感測器緩慢滑過軌道，直到 LED 停止閃爍。大約需要 2.5 秒。就會自動存儲獲得的參數值 3. 如果學習失敗，指示燈會慢閃，需要重新開始學習註：⻑按調校按鈕，可切換補光燈的顏色。⼀般來說，並不需要⼿動改變顏色。學習完成後會自動設置補光燈顏色巡線控制原理 1/4 3
 路線檢測初級應用  使用中間二顆顏色感測器 (L1及R1) 檢測軌道狀況巡線控制原理 2/4 4 傳回值3，保持前進傳回值2，應向左修正傳回值1，應向右修正傳回值0，策略?
 中級應用  使用四顆顏色感測器檢測軌道狀況巡線控制原理 3/4 5 傳回值7，右直角傳回值15，無法判別T路口或十字路口直接駛過 T 並檢查線路是否繼續傳回值14，左直角傳回值6 傳回值6 傳回值6
 進階應用  讀取偏差值，介於 -100~100 之間  正值表示車子偏右，負值表示車子偏左。偏差值愈大表示車子愈偏離軌道中心  補光的顏色可能對輸出值有輕微影響。切換補光燈的顏色，確保自走車放在直線中間時輸出值為 0  能在車子還未駛離出軌道前即時修正巡線控制原理 4/4 6
回轉巡線處理程序 7 高速回轉直到左側巡線慼測器進入軌道低速回轉直到自走車回到軌道
 功能要求  按下 CyberPi 按鍵 B，mBot2 開始前進  到達黑色軌道線盡頭時，自動調頭回轉  按下 CyberPi 按鍵 A，停止動作設計直線巡線自走車 1/3 8 左回轉左回轉
 參考程式  新增 u_turn 積木指令設計直線巡線自走車 2/3 9
設計直線巡線自走車 3/3 10
 使用變數累計自走車偏離軌道程度彎道巡線處理程序 1/2 11 -5 5 0 非常偏左非常偏右車子偏左，須向右修正車子偏右，須向左修正
 依據 pilot 變數值，修正 mBot2 左右輪動力  當偏移值 = 5 (偏右)  左輪 = 50 - 8*5 = 10  右輪 = -50 - 8*5 = -90  當偏移值 = -5 (偏左)  左輪 = 50 - 8*(-5) = 90  右輪 = -50 - 8*(-5) = -10 彎道巡線處理程序 2/2 12
 功能要求  按下 CyberPi 按鍵 B，mBot2 開始前進  當 mBot2 偏離黑色軌道線時，以配速方式轉彎方式調整 mBot2 方向，使 mBot2 循著黑色軌道前進  按下 CyberPi 按鍵 A，停止動作設計彎道巡線自走車 1/3 13
 參考程式  建立 pilot 變數設計彎道巡線自走車 2/3 14
設計彎道巡線自走車 3/3 15
 使用偏差值即時修正車子左右輪配速，只要車子偏離中心點就會開始修正，而不是等感測器超出軌道再修正，車子行進會更順暢  讀取偏差值，介於 -100~100 之間  正值表示車子偏右，負值表示車子偏左。偏差值愈大表示車子愈偏離軌道中心使用偏差值修正車子行進 1/2 16
 將偏差值換算 pilot 變數值  依據 pilot 變數值，修正 mBot2 左右輪動力  當偏移值 = 5 (偏右)  左輪 = 50 - 8*5 = 10  右輪 = -50 - 8*5 = -90  當偏移值 = -5 (偏左)  左輪 = 50 - 8*(-5) = 90  右輪 = -50 - 8*(-5) = -10 使用偏差值修正車子行進 2/2 17
 功能要求  按下 CyberPi 按鍵 B，mBot2 開始前進  當 mBot2 偏離黑色軌道中心時，以配速方式轉彎方式調整 mBot2 方向，使 mBot2 循著黑色軌道前進  按下 CyberPi 按鍵 A，停止動作設計彎道巡線自走車II 1/2 18
 參考程式  建立pilot變數設計彎道巡線自走車II 2/2 19
 須視障礙物大小，調整旋彎及轉彎角度避障處理程序 20 偵測到障礙物時，原地右轉後前進一段距離左彎前進等右側循線進入軌道後，右彎前進，直到回到軌道直線前進
 功能要求  按下 CyberPi 按鍵B，mBot2 開始前進  遇到障礙物時繞道避開障礙物，並回到軌道繼續前進  到達黑色軌道線盡頭時，自動回轉  按下 CyberPi 按鍵 A，停止動作  設計注意事項  須調校轉彎角度及速度設計避障巡線自走車 1/5 21 左回轉左回轉左回轉繞過障礙物
 參考程式  新增 route、u_turn 積木指令設計避障巡線自走車 2/5 22
設計避障巡線自走車 3/5 23 須依據障礙物調校繞路弧度
設計避障巡線自走車 4/5 24
設計避障巡線自走車 5/5 25
 巡軌指令也可應用於顏色判讀  當四路顏色傳感器位於紅色區塊上，回傳值為 3 顏色識別 26
 功能要求  按下 CyberPi 按鍵 B，mBot2 開始前進  當 mBot2 偏離黑色軌道中心時，以配速方式轉彎方式調整 mBot2 方向，使 mBot2 循著黑色軌道前進。遇到紅色區塊時暫停3秒後繼續前進  按下 CyberPi 按鍵 A，停止動作設計彎道巡線紅燈暫停自走車 1/3 27
 參考程式  建立 pilot 變數設計彎道巡線紅燈暫停自走車 2/3 28
設計彎道巡線紅燈暫停自走車 3/3 29
 顏色感測器時可能因環境光或其它因素而存在色差，影響顏色識別的準確度，此時可改用以下指令檢測顏色讀值，做為程式進行顏色判讀的基準  設定自定義顏色  表示紅色值介於 185~215，綠色值介於 35~0，藍色值介於 35~0  判斷顏色感測器是否在自定義顏色上(注意回傳值只有 0 與 1) 自定義顏色識別 30
 功能要求  按下 CyberPi 按鍵 B，mBot2 開始前進  當 mBot2 偏離黑色軌道中心時，以配速方式轉彎方式調整 mBot2 方向，使 mBot2 循著黑色軌道前進。遇到紅色區塊時暫停3秒後繼續前進  按下 CyberPi 按鍵 A，停止動作設計彎道巡線紅燈暫停自走車II 1/3 31
 參考程式  建立 pilot 變數設計彎道巡線紅燈暫停自走車II 2/3 32
設計彎道巡線紅燈暫停自走車II 3/3 33

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